JPS6276450A - 酸素濃度検出装置 - Google Patents
酸素濃度検出装置Info
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- JPS6276450A JPS6276450A JP60218513A JP21851385A JPS6276450A JP S6276450 A JPS6276450 A JP S6276450A JP 60218513 A JP60218513 A JP 60218513A JP 21851385 A JP21851385 A JP 21851385A JP S6276450 A JPS6276450 A JP S6276450A
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- oxygen
- voltage
- oxygen concentration
- pump element
- electrodes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１皿光１
本発明はエンジン排気ガス等の気体中の酸素濃度を検出
する酸素濃度検出装置に関する。
する酸素濃度検出装置に関する。
九旦且韮
内燃エンジンの排気ガス浄化、燃費改善笠を目的として
、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御装置がある。
、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じ
てエンジンへの供給混合気の空燃比を目標空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比制御装置がある。
このような空燃比制御装置に用いられる酸素濃度検出装
置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出、力を発
生するものがある（特開昭５８−１５３１５５号）。か
かる酸素濃度検出装置においては、一対の平板状の酸素
イオン伝導性固体電解質材を有する酸素濃度検出器が設
けられている。
置として被測定気体中の酸素濃度に比例した出、力を発
生するものがある（特開昭５８−１５３１５５号）。か
かる酸素濃度検出装置においては、一対の平板状の酸素
イオン伝導性固体電解質材を有する酸素濃度検出器が設
けられている。
その固体電解質材は被測定気体中に配置されるようにな
され、固体電解質材の各表裏面には電極が各々形成され
かつ固体電解質材が所定の間隙部を介して対向するよう
に平行に配置されている。固体電解質材の一方が酸素ポ
ンプ素子として、他方が酸素Ｃ度比測定用電池素子とし
て作用するようになっている。被測定気体中において間
隙部側電極が負極になるように酸素ポンプ素子の電極間
に電流、すなわらポンプ電流を供給すると、Ｆｉ素ポン
プ素子の負極面側にて間隙部内気体中の酸素ガスがイオ
ン化して酸素ポンプ素子内を正極面側に移動し正極面か
ら酸素ガスとして放出される。このとき、間隙部中の酸
素ガスの減少により間隙部内の気体と電池素子外側の気
体との間に酸素濃度差が生ずるので酸素ポンプ素子への
供給電流が一定値であれば電池素子の電極間にその酸素
１１！度差、すなわち被測定気体中の酸素Ｃ！度に比例
した電圧が発生するのである。
され、固体電解質材の各表裏面には電極が各々形成され
かつ固体電解質材が所定の間隙部を介して対向するよう
に平行に配置されている。固体電解質材の一方が酸素ポ
ンプ素子として、他方が酸素Ｃ度比測定用電池素子とし
て作用するようになっている。被測定気体中において間
隙部側電極が負極になるように酸素ポンプ素子の電極間
に電流、すなわらポンプ電流を供給すると、Ｆｉ素ポン
プ素子の負極面側にて間隙部内気体中の酸素ガスがイオ
ン化して酸素ポンプ素子内を正極面側に移動し正極面か
ら酸素ガスとして放出される。このとき、間隙部中の酸
素ガスの減少により間隙部内の気体と電池素子外側の気
体との間に酸素濃度差が生ずるので酸素ポンプ素子への
供給電流が一定値であれば電池素子の電極間にその酸素
１１！度差、すなわち被測定気体中の酸素Ｃ！度に比例
した電圧が発生するのである。
かかる酸素濃度検出装置においては、酸素ポンプ素子に
過剰の電流を供給すると、固体電解質材から酸素を奪う
ブラックニング現象が発生する。
過剰の電流を供給すると、固体電解質材から酸素を奪う
ブラックニング現象が発生する。
例えば、固体電解質材としてＺｒＯ２（二酸化ジルコニ
ウム）が用いられた場合、酸素ポンプ素子への過剰電流
供給によりＺｒＯ２から酸素０２が奪われてジルコニウ
ムＺｒが析出される。このブラックニング現象は酸素ポ
ンプ素子の劣化を急速に進め酸素濃度検出器としての性
能を悲化させる原因となる。
ウム）が用いられた場合、酸素ポンプ素子への過剰電流
供給によりＺｒＯ２から酸素０２が奪われてジルコニウ
ムＺｒが析出される。このブラックニング現象は酸素ポ
ンプ素子の劣化を急速に進め酸素濃度検出器としての性
能を悲化させる原因となる。
第１図は電池素子に発生する電圧Ｖｓをパラメータとし
て酸素濃度と酸素ポンプ素子への供給ポンプ電流値Ｉｐ
との関係特性及びブラックニング現象発生領域を示して
おり、ブラックニング現象発生領域との境界線は電圧Ｖ
ｓをパラメータとした関係特性と同様に１次関数的特性
である。
て酸素濃度と酸素ポンプ素子への供給ポンプ電流値Ｉｐ
との関係特性及びブラックニング現象発生領域を示して
おり、ブラックニング現象発生領域との境界線は電圧Ｖ
ｓをパラメータとした関係特性と同様に１次関数的特性
である。
かかる酸素濃度検出装置を用いた空燃比制御装置におい
ては、酸素ポンプ素子への供給電流値はブラックニング
現象を防止するためにブラックニング現象発生境界値以
Ｆの値でかつエンジンに供給される混合気の空燃比が目
標空燃比になるときの酸素濃度検出装置の出力電圧が予
め定められた基準電圧に等しくなるように設定される。
ては、酸素ポンプ素子への供給電流値はブラックニング
現象を防止するためにブラックニング現象発生境界値以
Ｆの値でかつエンジンに供給される混合気の空燃比が目
標空燃比になるときの酸素濃度検出装置の出力電圧が予
め定められた基準電圧に等しくなるように設定される。
Ｊ、って酸素濃度検出装置の出力電圧と基準電圧とを比
較することにより供給混合気の空燃比が目標空燃比より
リッチ及びリーンのいずれであるか判別される。空燃比
を２次空気によって制御Ｉ′？する方式の場合、リッチ
と判別されたならば、２次空気をエンジンに供給し、リ
ーンと判別されたならば２次空気の供給を停止すること
により空燃比が目標空燃比に制御される。しかしながら
、空燃比がリッチになるほど、すなわち酸素濃度が小さ
くなるほどブラックニング現象発生境界値は小ざく、ま
た酸素ポンプ素子への供給電流値は一定であるので絞り
弁の変動のために供給混合気の空燃比が急に目標空燃比
付近から大きくリッチとなった場合には２次空気等が直
ちに供給されてもその制御結果が排気側に現われるまで
の時間遅れにより酸素濃度検出装置の出力電圧からはリ
ッチと判別される状態がしばらく継続して酸素ポンプ素
子への供給電流値がそのとぎのブラックニング現象発生
境界値以上となってブラックニング現象を発生すること
があるという問題点があった。
較することにより供給混合気の空燃比が目標空燃比より
リッチ及びリーンのいずれであるか判別される。空燃比
を２次空気によって制御Ｉ′？する方式の場合、リッチ
と判別されたならば、２次空気をエンジンに供給し、リ
ーンと判別されたならば２次空気の供給を停止すること
により空燃比が目標空燃比に制御される。しかしながら
、空燃比がリッチになるほど、すなわち酸素濃度が小さ
くなるほどブラックニング現象発生境界値は小ざく、ま
た酸素ポンプ素子への供給電流値は一定であるので絞り
弁の変動のために供給混合気の空燃比が急に目標空燃比
付近から大きくリッチとなった場合には２次空気等が直
ちに供給されてもその制御結果が排気側に現われるまで
の時間遅れにより酸素濃度検出装置の出力電圧からはリ
ッチと判別される状態がしばらく継続して酸素ポンプ素
子への供給電流値がそのとぎのブラックニング現象発生
境界値以上となってブラックニング現象を発生すること
があるという問題点があった。
１且曳ｌＩ
そこで、本発明の目的はブラックニング現象を確実に防
止することができる酸素濃度検出装置を提供することで
ある。
止することができる酸素濃度検出装置を提供することで
ある。
本願第１の発明の酸Ｍ温度検出装置は酸素ポンプ素子の
電極間の電圧が酸素ポンプ素子への供給定電流値に応じ
た電圧以上のとき酸素ポンプ素子への供給定電流値を制
限するリミッタ手段を有することを特徴としている。ま
た本願用２の発明の酸素゛温度検出装置は酸素濃度検出
器の近傍の温度を検出する温度検出手段と、酸素ポンプ
素子の電極間の電圧が温度検出手段による検出Ｇ、度及
び酸素ポンプ素子への供給定電流値に応じた電圧以上の
とき酸素ポンプ素子への供給定電流値を制限するリミッ
タ手段とを有することを特徴としている。
電極間の電圧が酸素ポンプ素子への供給定電流値に応じ
た電圧以上のとき酸素ポンプ素子への供給定電流値を制
限するリミッタ手段を有することを特徴としている。ま
た本願用２の発明の酸素゛温度検出装置は酸素濃度検出
器の近傍の温度を検出する温度検出手段と、酸素ポンプ
素子の電極間の電圧が温度検出手段による検出Ｇ、度及
び酸素ポンプ素子への供給定電流値に応じた電圧以上の
とき酸素ポンプ素子への供給定電流値を制限するリミッ
タ手段とを有することを特徴としている。
丸−流一１
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第２図は本発明による酸素ａ度検出装置を用いた空燃比
制御装置を示している。本装置においては、互いに平行
な一対の平板状素子の酸素ポンプ素子１及び電池素子２
からなる酸素濃度検出器は排気管（図示せず）内に配設
される。酸素ポンプ素子１及び電池素子２の主体は酸素
イオン伝導性固体電解質材からなり、その一端部間には
間隙部３が形成され、仙端部はスペーサ４を介して互い
に結合されている。また酸素ポンプ索子１及び電池素子
２の一端部の表裏面に多孔質の耐熱金属がらイ蒙る方形
状の電極板５ないし８が設けられ、他端部面には電極板
５ないし８の引き出１線５ａないし８ａが形成されてい
る。
制御装置を示している。本装置においては、互いに平行
な一対の平板状素子の酸素ポンプ素子１及び電池素子２
からなる酸素濃度検出器は排気管（図示せず）内に配設
される。酸素ポンプ素子１及び電池素子２の主体は酸素
イオン伝導性固体電解質材からなり、その一端部間には
間隙部３が形成され、仙端部はスペーサ４を介して互い
に結合されている。また酸素ポンプ索子１及び電池素子
２の一端部の表裏面に多孔質の耐熱金属がらイ蒙る方形
状の電極板５ないし８が設けられ、他端部面には電極板
５ないし８の引き出１線５ａないし８ａが形成されてい
る。
酸素ポンプ素子１の電極板５．６間には定電流回路１１
から定電流が供給される。定電流回路１１は吸い込み型
回路であり、オペアンプ１２．ＮＰＮｈランジスタ１３
及び抵抗１５ないし１７からなる。オペアンプ１２の出
力端は抵抗１５を介してトランジスタ１３のベースに接
続されている。
から定電流が供給される。定電流回路１１は吸い込み型
回路であり、オペアンプ１２．ＮＰＮｈランジスタ１３
及び抵抗１５ないし１７からなる。オペアンプ１２の出
力端は抵抗１５を介してトランジスタ１３のベースに接
続されている。
またトランジスタ１３のエミッタは抵抗１６を介してア
ースされると共に抵抗１７を介してオペアンプ１２の反
転入力端に接続されている。トランジスタ１３のコレク
タは酸素ポンプ素子１の内側電極板６に引き出し線６ａ
を介して接続され、外側電極板５には電圧ｖ８が引き出
し線５ａを介して供給されるようになっている。また酸
素ボンプブ素子１の電極板５，６間の電位差を検出する
差動増幅回路１８が設けられている。差動増幅回路１８
はオペアンプ１９．抵抗２０ないし２２からなり、差動
増幅回路１８の出力端は空燃比制御回路３１のＶｐ入力
端に接続されている。
ースされると共に抵抗１７を介してオペアンプ１２の反
転入力端に接続されている。トランジスタ１３のコレク
タは酸素ポンプ素子１の内側電極板６に引き出し線６ａ
を介して接続され、外側電極板５には電圧ｖ８が引き出
し線５ａを介して供給されるようになっている。また酸
素ボンプブ素子１の電極板５，６間の電位差を検出する
差動増幅回路１８が設けられている。差動増幅回路１８
はオペアンプ１９．抵抗２０ないし２２からなり、差動
増幅回路１８の出力端は空燃比制御回路３１のＶｐ入力
端に接続されている。
一方、゛電池素子２の内側電極板７は引き出し線７ａを
介してアースされ、外側電極板８は引き出し線８ａを介
してオペアンプ２６．抵抗２７ないし２９からなる非反
転増幅器３０に接続されている。非反転増幅器３０の出
力端は空燃比制御回路３１のＶＳ−入力端に接続されて
いる。空燃比制御回路３１のＩｐ制御出力端にはＤ／Ａ
変換器３２が接続され、Ｄ／Ａ変換器３２は空燃比制御
回路３１のＴｐ制御出力端から出力されるｆｐ値指令デ
ータに応じた電圧を発生ずる。Ｄ／Ａ変換器３２の出力
端はオペアンプからなる電圧小ロワ回路３３を介して積
分回路３４に接続されている。
介してアースされ、外側電極板８は引き出し線８ａを介
してオペアンプ２６．抵抗２７ないし２９からなる非反
転増幅器３０に接続されている。非反転増幅器３０の出
力端は空燃比制御回路３１のＶＳ−入力端に接続されて
いる。空燃比制御回路３１のＩｐ制御出力端にはＤ／Ａ
変換器３２が接続され、Ｄ／Ａ変換器３２は空燃比制御
回路３１のＴｐ制御出力端から出力されるｆｐ値指令デ
ータに応じた電圧を発生ずる。Ｄ／Ａ変換器３２の出力
端はオペアンプからなる電圧小ロワ回路３３を介して積
分回路３４に接続されている。
積分回路３４は抵抗３５．３６及びコンデンサ３７から
なり、その出力電圧がオペアンプ１２の非反転入力端に
供給される。
なり、その出力電圧がオペアンプ１２の非反転入力端に
供給される。
また酸素ポンプ素子１及び電池素子２の近傍には温度に
応じて内部抵抗値が変化するサーミスタ等の温度検出素
子３８が設けられている。温度検出素子３８には定電流
源３つによって定電流が供給され、温度検出素子３日の
端子電圧はオペアンプ４０．抵抗４１．４２からなる非
反転増幅器４３に供給されるようになっている。非反転
増幅器４３の出力端は空燃比制御回路３１のＴａｘ入力
端に接続されている。
応じて内部抵抗値が変化するサーミスタ等の温度検出素
子３８が設けられている。温度検出素子３８には定電流
源３つによって定電流が供給され、温度検出素子３日の
端子電圧はオペアンプ４０．抵抗４１．４２からなる非
反転増幅器４３に供給されるようになっている。非反転
増幅器４３の出力端は空燃比制御回路３１のＴａｘ入力
端に接続されている。
空燃比制御回路３２は好ましくはマイクロコンピュータ
からなり、Ｐ記したＩｐ出力Ｏａ、Ｖｐ。
からなり、Ｐ記したＩｐ出力Ｏａ、Ｖｐ。
Ｖｓ′、ＴｅＸ入力端の他にＡ／Ｆ駆動端を有し、Ａ／
Ｆ駆動端には２次空気供給調整用の電磁弁４４に接続さ
れている。電磁弁４４はエンジンの気化器絞り弁下流の
吸気通路に連通する吸気２次空気供給通路に設けられて
いる。
Ｆ駆動端には２次空気供給調整用の電磁弁４４に接続さ
れている。電磁弁４４はエンジンの気化器絞り弁下流の
吸気通路に連通する吸気２次空気供給通路に設けられて
いる。
かかる構成においては、空燃比制御回路３１のＴｐ出力
端からＩｐ値指令データがＤ／Ａ変換器３２に出力され
ると、Ｄ／Ａ変換器３２によってＩｐ値指令データが電
圧に変換され、その変換電圧が電圧ホロワ回路３３を介
して積分回路３４に供給される。積分回路３４の出力電
圧は抵抗３５．３６およびコンデンサ３７による積分時
定数によって徐々に上昇して抵抗３５．３６による上記
変換電圧の分圧電圧に達する。この分圧電圧は基［２圧
Ｖｒ＋ としてオペアンプ１２の非反転入力端に供給さ
れる。基準電圧Ｖ ｒ” ＋の供給時に酸素ポンプ素子
１の電極板５．６間を流れるポンプ電流値１ｐは抵抗１
６の端子電圧によって検出され、その端子電圧は抵抗１
７を介してオペアンプ１２の反転入力端に供給される。
端からＩｐ値指令データがＤ／Ａ変換器３２に出力され
ると、Ｄ／Ａ変換器３２によってＩｐ値指令データが電
圧に変換され、その変換電圧が電圧ホロワ回路３３を介
して積分回路３４に供給される。積分回路３４の出力電
圧は抵抗３５．３６およびコンデンサ３７による積分時
定数によって徐々に上昇して抵抗３５．３６による上記
変換電圧の分圧電圧に達する。この分圧電圧は基［２圧
Ｖｒ＋ としてオペアンプ１２の非反転入力端に供給さ
れる。基準電圧Ｖ ｒ” ＋の供給時に酸素ポンプ素子
１の電極板５．６間を流れるポンプ電流値１ｐは抵抗１
６の端子電圧によって検出され、その端子電圧は抵抗１
７を介してオペアンプ１２の反転入力端に供給される。
端子電圧が基準電圧Ｖ、ｒｔより小のときにはオペアン
プ１２の出力レベルが高レベルになりトランジスタ１３
のベース電流を増加させるのでポンプ電流１ｐが増大し
、端子電圧が基準電圧■ｒＩより大のときにはオペアン
プ１２の出力レベルは低レベルとなり、トランジスタ１
３のベース電流を減少させるのでポンプ電流が低下する
。この動作が高速で繰り返されるのでポンプ電流１ｐは
基準電圧Ｖｒ＋に応じた定電流値となる。
プ１２の出力レベルが高レベルになりトランジスタ１３
のベース電流を増加させるのでポンプ電流１ｐが増大し
、端子電圧が基準電圧■ｒＩより大のときにはオペアン
プ１２の出力レベルは低レベルとなり、トランジスタ１
３のベース電流を減少させるのでポンプ電流が低下する
。この動作が高速で繰り返されるのでポンプ電流１ｐは
基準電圧Ｖｒ＋に応じた定電流値となる。
一方、電池素子２の電極板７，８間には電圧■Ｓが発生
し、電圧Ｖｓは非反転増幅器３０に供給され、非反転増
幅器３０ ｔ、を電圧Ｖｓを電圧増幅して酸素濃度検出
出力として空燃比制御回路３１のＶｓ＝入力端に供給す
る。
し、電圧Ｖｓは非反転増幅器３０に供給され、非反転増
幅器３０ ｔ、を電圧Ｖｓを電圧増幅して酸素濃度検出
出力として空燃比制御回路３１のＶｓ＝入力端に供給す
る。
空燃比制御回路３１は所定周期毎に次の如く動作づる。
空燃比制御回路３１は第３図に示すように先ず、所定周
期毎に非反転増幅器４３の出力電圧を酸素ポンプ素子１
及び電池素子２近傍の温度Ｔｅｘとして、差動増幅回路
１８の出力電圧を酸素ポンプ素子１の電極板５，６間の
ポンプ電圧Ｖｐとして、また電圧Ｖｓ−を各々読み込む
（ステップ５１）。そして、読み込んだ温度Ｆｅｘ及び
そのときの供給ポンプ定電流値１ｐを表わすＩｐ値指令
データの内容に応じたリミッタ電圧ＶＰＬを設定するく
ステップ５２）。空燃比制御回路３１内のＲＯＭ等のメ
モリには第４図に示すように実験結果より得られたポン
プ電流値１ｐ及び湿度Ｔｅｘから定まるリミッタ電圧Ｖ
ＰＬがデータマツプとして予め書き込まれているのでポ
ンプ定電流値ＩＰ及び読み込んだ温度Ｔｅｘに対応する
リミッタ電圧ＶＰＬデータをそのデータマツプから検索
する。
期毎に非反転増幅器４３の出力電圧を酸素ポンプ素子１
及び電池素子２近傍の温度Ｔｅｘとして、差動増幅回路
１８の出力電圧を酸素ポンプ素子１の電極板５，６間の
ポンプ電圧Ｖｐとして、また電圧Ｖｓ−を各々読み込む
（ステップ５１）。そして、読み込んだ温度Ｆｅｘ及び
そのときの供給ポンプ定電流値１ｐを表わすＩｐ値指令
データの内容に応じたリミッタ電圧ＶＰＬを設定するく
ステップ５２）。空燃比制御回路３１内のＲＯＭ等のメ
モリには第４図に示すように実験結果より得られたポン
プ電流値１ｐ及び湿度Ｔｅｘから定まるリミッタ電圧Ｖ
ＰＬがデータマツプとして予め書き込まれているのでポ
ンプ定電流値ＩＰ及び読み込んだ温度Ｔｅｘに対応する
リミッタ電圧ＶＰＬデータをそのデータマツプから検索
する。
リミッタ電圧ＶＰＬを設定すると読み込んだポンプ電圧
Ｖρがそのリミッタ電圧ＶＰＬより大であるか否かを判
別する（ステップ５３）。Ｖｐ ＞ＶＰＬならば、ブラ
ックニング現象の発生の可能性があるのでポンプ電流の
供給を停止させるためにＩｐ値指令データの内容をＩｐ
＝Ｏに対応する値に、例えば、Ｉｐ値指令データが４ビ
ツトのディジタル信号の場合、°“ｏ ｏ ｏ ｏ ”
に変更する（ステップ５４）。これによりオペアンプ１
２の非反転入力端に供給される基準電圧Ｖｒ＋が０〔ｖ
〕になりオペアンプ１２の出力レベルが低レベルとなる
のでトランジスタ１３がオフになりポンプ電流の供給が
停止する。その後、空燃比制御回路３１の内部タイムカ
ウンタＡ（図示せず）に計数時間としてＴａｐをセット
してダウン計数を開始させる（ステップ５５）。一方、
Ｖｐ≦ＶＰＬならば、ポンプ電流を供給するためにＩｐ
値指令データの内容を設定する（ステップ５６）。Ｉｐ
値指令データの内容の設定後、時間Ｔａｐ以上の時間が
経過しＩＣか否かをタイムカウンタＡの計数値から判別
しくステップ５７）、時間Ｔａｐ以上の時間が経過した
ならば、読み込んだ電圧Ｖｓ′が目標空燃比に対応する
基準電圧Ｖ ｒ ２より大であるか否かを判別する（ス
テップ５８）。出力電圧ＶＳ′は供給混合気の空燃比が
リッチになるに従って高くなるので、Ｖｓ′〉■ｒ２な
らば、エンジンに供給された混合気の空燃比がリッチで
あるとして空燃比制御回路３１は電磁弁４４を開弁駆動
して２次空気をエンジンに供給せしめる（ステップ５９
）。Ｖｓ−≦Ｖｒ２ならば、空燃比がり一ンであるとし
て空燃比制御回路３１は電磁弁４４の開弁駆動を停止し
、２次空気のエンジンへの供給が停止される（ステップ
６０）。またステレブ５５の実行時にはステップ６０を
実行して２次空気のエンジンへの供給を停止させる。
Ｖρがそのリミッタ電圧ＶＰＬより大であるか否かを判
別する（ステップ５３）。Ｖｐ ＞ＶＰＬならば、ブラ
ックニング現象の発生の可能性があるのでポンプ電流の
供給を停止させるためにＩｐ値指令データの内容をＩｐ
＝Ｏに対応する値に、例えば、Ｉｐ値指令データが４ビ
ツトのディジタル信号の場合、°“ｏ ｏ ｏ ｏ ”
に変更する（ステップ５４）。これによりオペアンプ１
２の非反転入力端に供給される基準電圧Ｖｒ＋が０〔ｖ
〕になりオペアンプ１２の出力レベルが低レベルとなる
のでトランジスタ１３がオフになりポンプ電流の供給が
停止する。その後、空燃比制御回路３１の内部タイムカ
ウンタＡ（図示せず）に計数時間としてＴａｐをセット
してダウン計数を開始させる（ステップ５５）。一方、
Ｖｐ≦ＶＰＬならば、ポンプ電流を供給するためにＩｐ
値指令データの内容を設定する（ステップ５６）。Ｉｐ
値指令データの内容の設定後、時間Ｔａｐ以上の時間が
経過しＩＣか否かをタイムカウンタＡの計数値から判別
しくステップ５７）、時間Ｔａｐ以上の時間が経過した
ならば、読み込んだ電圧Ｖｓ′が目標空燃比に対応する
基準電圧Ｖ ｒ ２より大であるか否かを判別する（ス
テップ５８）。出力電圧ＶＳ′は供給混合気の空燃比が
リッチになるに従って高くなるので、Ｖｓ′〉■ｒ２な
らば、エンジンに供給された混合気の空燃比がリッチで
あるとして空燃比制御回路３１は電磁弁４４を開弁駆動
して２次空気をエンジンに供給せしめる（ステップ５９
）。Ｖｓ−≦Ｖｒ２ならば、空燃比がり一ンであるとし
て空燃比制御回路３１は電磁弁４４の開弁駆動を停止し
、２次空気のエンジンへの供給が停止される（ステップ
６０）。またステレブ５５の実行時にはステップ６０を
実行して２次空気のエンジンへの供給を停止させる。
１皿匁叉■
以上の如く、本発明の酸素濃度検出装置においては、ブ
ラックニング現象の発生がポンプ電流値、ポンプ電圧及
び素子の近傍温度に依存することが第４図に示した特性
の如く判明したので酸素ボンブ素子の電極間のポンプ電
圧が酸素ｉ１１度検出器の近傍の温度及び供給ポンプ定
電流値に応じた電圧以上のとぎポンプ定電流値を制限す
ることにより吸気系における２次空気等による供給泥合
気の空燃比制御結果が排気ガス中の酸素濃度によって検
出されるまでの訪問遅れがあってもブラックニング現象
の発生を確実に防止することができるのである。また通
常、酸素ポンプ素子及び電池素子を加熱するためにヒー
タ等が設けられており、このため素子の近傍温度は比較
的に安定しているので酸素ポンプ素子の電極間のポンプ
電圧が酸素ポンプ格子への供給ポンプ定電流値に応じた
電圧以上のときポンプ電流値を制限するだけでもブラッ
クニング現象の発生を確実に防止することができるので
ある。
ラックニング現象の発生がポンプ電流値、ポンプ電圧及
び素子の近傍温度に依存することが第４図に示した特性
の如く判明したので酸素ボンブ素子の電極間のポンプ電
圧が酸素ｉ１１度検出器の近傍の温度及び供給ポンプ定
電流値に応じた電圧以上のとぎポンプ定電流値を制限す
ることにより吸気系における２次空気等による供給泥合
気の空燃比制御結果が排気ガス中の酸素濃度によって検
出されるまでの訪問遅れがあってもブラックニング現象
の発生を確実に防止することができるのである。また通
常、酸素ポンプ素子及び電池素子を加熱するためにヒー
タ等が設けられており、このため素子の近傍温度は比較
的に安定しているので酸素ポンプ素子の電極間のポンプ
電圧が酸素ポンプ格子への供給ポンプ定電流値に応じた
電圧以上のときポンプ電流値を制限するだけでもブラッ
クニング現象の発生を確実に防止することができるので
ある。
第１図は酸素濃度−ポンプ電流特性及びブラックニング
現象発生領域を示す図、第２図は本発明の実施例を示す
回路図、第３図は第２図に示した装置中の空燃比制御回
路の動作を示すフロー図、第４図はポンプ電流−ポンプ
電圧特性によってブラックニング現象発生境界を示づ図
である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素ポンプ素子 ２・・・・・・電池素子 ３・・・・・・ｆ？Ａ隙部 ４・・・・・・スペーサ ５ないし８・・・・・・電極板 １１・・・・・・定電流回路 ３０・・・・・・非反転増幅器 ３８・・・・・・温度検出素子 ４４・・・・・・電磁弁
現象発生領域を示す図、第２図は本発明の実施例を示す
回路図、第３図は第２図に示した装置中の空燃比制御回
路の動作を示すフロー図、第４図はポンプ電流−ポンプ
電圧特性によってブラックニング現象発生境界を示づ図
である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・酸素ポンプ素子 ２・・・・・・電池素子 ３・・・・・・ｆ？Ａ隙部 ４・・・・・・スペーサ ５ないし８・・・・・・電極板 １１・・・・・・定電流回路 ３０・・・・・・非反転増幅器 ３８・・・・・・温度検出素子 ４４・・・・・・電磁弁
Claims (2)
- （１）被測定気体中に配設される一対の酸素イオン伝導
性固体電解質材を有しその各固体電解質材に一対の電極
が形成されかつ前記一対の固体電解質材が所定の間隙部
を介して対向するように配置され前記一対の固体電解質
材の一方が酸素ポンプ素子として他方が酸素濃度比測定
用電池素子として各々作用する酸素濃度検出器と、前記
酸素ポンプ素子の電極間に定電流を供給する電流供給手
段とを含み、前記電池素子の電極間に発生する電圧を酸
素濃度検出電圧とする酸素濃度検出装置であって、前記
電流供給手段は前記酸素ポンプ素子の電極間の電圧が前
記酸素ポンプ素子への供給定電流値に応じた電圧以上の
とき前記酸素ポンプ素子への供給定電流値を制限するリ
ミッタ手段を有することを特徴とする酸素濃度検出装置
。 - （２）被測定気体中に配設される一対の酸素イオン伝導
性固体電解質材を有しその各固体電解質材に一対の電極
が形成されかつ前記一対の固体電解質材が所定の間隙部
を介して対向するように配置され前記一対の固体電解質
材の一方が酸素ポンプ素子として他方が酸素濃度比測定
用電池素子として各々作用する酸素濃度検出器と、前記
酸素ポンプ素子の電極間に定電流を供給する電流供給手
段とを含み、前記電池素子の電極間に発生する電圧を酸
素濃度検出電圧とする酸素濃度検出装置であって、前記
電流供給手段は前記酸素濃度検出器の近傍の温度を検出
する温度検出手段と、前記酸素ポンプ素子の電極間の電
圧が前記温度検出手段による検出温度及び前記酸素ポン
プ素子への供給定電流値に応じた電圧以上のとき前記酸
素ポンプ素子への供給定電流値を制限するリミッタ手段
とを有することを特徴とする酸素濃度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218513A JPS6276450A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 酸素濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218513A JPS6276450A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 酸素濃度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276450A true JPS6276450A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=16721102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60218513A Pending JPS6276450A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 酸素濃度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6276450A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281559A (ja) * | 1985-10-05 | 1987-04-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサ |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60218513A patent/JPS6276450A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281559A (ja) * | 1985-10-05 | 1987-04-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 空燃比センサ |
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